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1、新型法兰迷宫式静密封热弹流效应探究摘要：针对法兰密封受温度、压力影响较为敏感,其密封性能易受密封圈热弹变形影响等特点，提出了新型法兰迷宫式静密封，并建立了热-流-固耦合数学模型；通过采用有限差分法求解密封圈温度和密封圈与法兰之间的液膜压力的控制方程组，采用有限元法求解密封圈的热、弹变形,对新型法兰迷宫式静密封进行了流、固、热耦合分析，研究了热弹变形对法兰密封性能的影响，并对其结构进行了优化设计。结果表明，新型法兰迷宫式静密封有很好的密封性能,迷宫密封可以逐级降低密封介质的压力，从而提高密封效果。密封圈
2、的热弹性变形可以使密封圈和法兰端面之间更紧密的贴合，防止密封介质的泄漏。关键词：静密封；法兰密封；热弹变形；迷宫密封；TEHD中图分类号：TH117.2文献标识码：AThermo-Elasto-HydrostaticEffectAnalysisofaDoubleTaperedHydrostaticMechanicalSealinReactorCoolantPumpsPengDelongl,1ZheJiangZhiHaiChemicalEquipmentEngineeringCo.,Ltd,HangZh
3、ou,310014,Zhejiang,ChinaEmail:pdl-260@126.comAbstract：Accordingtothesensitiveinfluenceofthetemperatureandpressuretotheflangeseal,andthesusceptiblesealperformancetothedeformationcharacteristics,anewkindoflabyrinthsealforflangeisproposedandwhosethermo-ela
4、sto-hydrostaticcouplingmodelwasestablishedbyconsideringthevariationofdynamicviscositywithfluidpressureandtemperature,heattransferbetweenlubricationfilmandsealringandthedeformationofsealringinthisarticle・Thegoverningequationsforfluidfilmpressureandtemper
5、aturewerenumericallysolvedbyusingfinitedifferencemethod,andthethermal-mechanicaldeformationsweresimulatedbyusingfiniteelementmethod・Thethermal-fluid-solidcoupledanalyseswerecarried・Theeffectsofthermo-elasticdeformationonsealingwerestudied.Theresultshows
6、thatthenewtypelabyrinthsealforflangehaveperfectsealperformance；theincreasingoftheteethcandecreasethepressureoftheleakagemedium,whichcanimprovethesealperformancegreatly；thedeformationofthesealringcandecreasetheclearancebetweenthetwoflanges,whichcandecrea
7、setheleakagegreatly.Keywords：staticseal,flangeseal,thermal-elasticdeformation,labyrinthseal,TEHD城市建设当中，会存在大量的管道及法兰的使用，如居民及工业用水、天然气输送、暖气管道输送等。管道内输送介质的泄漏会给居民生活造成很大的不变，也会对工业生产带来巨大的损失。通常情况下管道法兰的密封都采用平垫密封的形式，但是此种结构密封往往使用寿命较短，而且高压情况下还容易被吹出。本文根据以上问题提出了新型法兰迷宫式静
8、密封，通过采用迷宫密封的形式逐级降低管道内的压力，并控制温升，最终实现零泄漏并提高法兰密封的使用寿命。因此，本文将通过建立新型法兰迷宫式静密封液膜压力与温度控制理论模型，并采用有限差分法进行求解，考虑变形的影响，对密封进行流、固、热耦合分析，研究热弹变形对密封性能的影响，初步提出新型法兰迷宫式静密封的设计方法。1数学模型1.1几何模型新型法兰迷宫式密封需要在法兰面上开设宽槽，槽内放置新型法兰迷宫式密封。新型法兰迷宫式密封由多个梳齿组成，其中泄漏入口和出口
